【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微陀螺仪的控制系统,尤其涉及一种基于反演设计的自适应动态 滑模控制方法在微机械振动陀螺仪控制上的应用。
技术介绍
微陀螺仪是测量惯性导航和惯性制导系统角速度的传感器,广泛应用于航空、航 天、航海和陆地车辆的导航与定位及油田勘探开发等军事、民用领域中。与传统陀螺仪相 t匕,微陀螺仪在体积和成本上有着巨大的优势,因此有着更加广阔的应用市场。但是,由于 生产制造过程中的误差存在和外界环境温度的影响,造成原件特性与设计之间的差异,导 致存在耦合的刚度系数和阻尼系数,降低了微陀螺仪的灵敏度和精度。传统的滑模控制方 法中切换函数的选取一般只依赖于系统状态,而与系统的输入无关。这样,控制律中的不连 续项会直接转移到控制器中,使系统在不同的控制逻辑单元之间来回切换,从而引起系统 抖振。另外,陀螺仪自身属于多输入多输出系统,存在参数的不确定性和外界干扰对系统参 数造成的波动,因此,降低系统抖振成为微陀螺仪控制的主要问题之一。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种抖振低、可靠性高、对参数变化鲁棒性高 的基于反演设计的微陀螺仪自适应动态滑模控制系统。 在基于反演设计的自适应动态滑模控制法中,反演设计方法是将复杂的非线性系 统分解成不超过系统阶数的子系统,然后为每个子系统分别设计李亚普诺夫函数和中间虚 拟控制量,一直后退到整个子系统,直到完成整个控制律的设计。在整个反演设计过程 中,将完成针对微陀螺传感器系统的自适应控制律和动态滑模控制律。自适应控制法是针 对不确定性系统,通过对被控对象系统参数的不断估 ...
【技术保护点】
一种基于反演设计微陀螺仪自适应动态滑模控制系统的方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:(1)建立微陀螺仪数学模型;(2)基于反演设计得到自适应动态滑模控制器;(3)进行仿真实验得到目标系统;其中,所述微陀螺仪的集中参数数学模型为:式中,是质量块在微陀螺仪旋转系中的笛卡尔坐标;分别表示两轴的阻尼系数和弹簧系数;是角速度沿三个轴方向的分量;是两轴的控制力输入;表示科里奥利力。
【技术特征摘要】
1. 一种基于反演设计微陀螺仪自适应动态滑模控制系统的方法,其特征在于,该方法 包括如下步骤: (1) 建立微陀螺仪数学模型; (2) 基于反演设计得到自适应动态滑模控制器; (3) 进行仿真实验得到目标系统; 其中,所述微陀螺仪的集中参数数学模型为:式中I,是质量块在微陀螺仪旋转系中的笛卡尔坐标分别表示两轴的 阻尼系数和弹簧系数;是角速度沿三个轴方向的分量;是两轴的控制力输入;表示科里奥利力。2. 根据权利要求1所述的基于反演设计微陀螺仪自适应动态滑模控制系统的方 法,其特征在于,所述反演设计分别设计得到L...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁珠莉,费峻涛,
申请(专利权)人:河海大学常州校区,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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